KR20170014083A - 차량용 난방 장치 - Google Patents

차량용 난방 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170014083A
KR20170014083A KR1020150106736A KR20150106736A KR20170014083A KR 20170014083 A KR20170014083 A KR 20170014083A KR 1020150106736 A KR1020150106736 A KR 1020150106736A KR 20150106736 A KR20150106736 A KR 20150106736A KR 20170014083 A KR20170014083 A KR 20170014083A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
heat
terminal
cores
upper housing
Prior art date
Application number
KR1020150106736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101706362B1 (ko
Inventor
이우용
Original Assignee
동아하이테크 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동아하이테크 주식회사 filed Critical 동아하이테크 주식회사
Priority to KR1020150106736A priority Critical patent/KR101706362B1/ko
Publication of KR20170014083A publication Critical patent/KR20170014083A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101706362B1 publication Critical patent/KR101706362B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/03—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 난방 장치에 관한 것으로, 차량 난방 장치의 발열부, 상기 차량 내부의 온도 또는 상기 발열부의 온도를 감지하는 온도 감지부, 상기 발열부에 공급되는 전원을 제어하는 파워 구동부, 및 상기 온도 감지부를 통해 검출된 온도를 기 설정된 목표 온도로 조절하기 위하여 상기 파워 구동부를 통해 상기 발열부에 인가되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 발열부는 적어도 둘 이상의 히트코어를 포함한다.

Description

차량용 난방 장치{VEHICLE HEATING APPARATUS}
본 발명은 차량용 난방 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차 등의 차량에서 복수의 히터를 적용하여 독립적으로 운영하기 위한 난방 장치에 있어서 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 난방 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 그 차량의 실내 온도를 조절하기 위한 공조장치가 설치되어 있다. 이러한 공조장치는 내연기관 엔진 차량의 경우 냉각수가 순환하는 배관에 열교환기를 설치하고 그 열교환기에 공기를 이동시키면서 차량 내부의 온도를 조절하고 있다.
그런데 최근 개발되는 차량은 엔진의 효율이 높아짐에 따라 난방을 위한 열원으로 사용되는 엔진 폐열의 부족으로 초기 난방에 어려움이 있어서 별도의 전기식 히터인 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 보조 열원으로 사용하고 있으며, 마찬가지로 엔진을 사용하지 않아 엔진 폐열이 없는 전기자동차에서도 PTC 히터를 난방 장치로 이용하고 있다.
그런데 상기 PTC 히터는 전기를 에너지로 사용하기 때문에 에너지의 효율이 떨어져 전기자동차의 주행거리를 감소시키는 원인이 될 수 있으며, 또한 장시간 사용할 경우 과열되어 차량의 안전성을 저하시킬 수도 있는 문제점이 있다. 이에 따라 최근 이중 히터 난방 장치에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 상기 이중 히터를 실제 차량에 적용할 경우에 안전성과 에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 장치와 방법에 대한 개발이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2012-0041322호(2012.05.02. 공개, 이중 PTC 히터를 이용한 차량용 난방장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전기자동차 등의 차량에서 복수의 히터를 적용하여 독립적으로 운영하기 위한 난방 장치에 있어서 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 난방 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 난방 장치는, 차량 난방 장치의 발열부; 차량 내부의 온도 또는 상기 발열부의 온도를 감지하는 온도 감지부; 상기 발열부에 공급되는 전원을 제어하는 파워 구동부; 및 상기 온도 감지부를 통해 검출된 온도를 기 설정된 목표 온도로 조절하기 위하여 상기 파워 구동부를 통해 상기 발열부에 인가되는 전원을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 발열부는 적어도 둘 이상의 히트코어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 파워 구동부는, 상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 공급되는 전원을 각기 독립적으로 제어하는 적어도 둘 이상의 전원 제어 소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 파워 구동부를 통해 상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 공급되는 전원의 인가 시간을 각기 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 히트코어는, 상기 각 히트코어를 상/하 또는 좌/우로 조립되게 하는 메인 하우징; 상기 각 히트코어의 크기와 면적에 대응하여 각기 내장되는 적어도 하나 이상의 히트 로드; 상기 각 히트코어에 내장되는 히트 로드의 전원 단자에 병렬 방식으로 전원을 공급하는 파워 보드 어세이; 및 상기 히트 로드의 단자 및 상기 파워 보드 어세이를 덮어 외부에 노출되지 않게 방지하는 파워 보드 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 파워 보드 어세이는, 상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (+)전원 단자를 공통으로 연결하는 제1 터미널; 상기 적어도 둘 이상의 히트코어 중 어느 하나의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (-)전원 단자를 공통으로 연결하는 제2 터미널; 상기 적어도 둘 이상의 히트코어 중 다른 하나의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (-)단자를 공통으로 연결하는 제3 터미널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량용 난방 장치는, 상기 메인 하우징의 일 측에 컨트롤러 어세이;를 결합하고, 상기 컨트롤러 어세이는, 상기 메인 하우징의 일 측에 하부가 결합되는 어퍼 하우징; 상기 어퍼 하우징의 상부에 발열부가 접촉되게 결합되는 적어도 둘 이상의 전원 제어 소자; 상기 전원 제어 소자의 각 단자 및 파워 보드 어세이의 터미널 단자를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판; 및 상기 어퍼 하우징 상부에 결합된 전원 제어 소자 및 상기 터미널 단자를 덮어 외부에 노출되지 않게 방지하는 컨트롤러 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전원 제어 소자는, IGBT(insulated gate bipolar mode transistor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전원 제어 소자는, 발열부에 방열판을 형성하고, 상기 방열판이 상기 어퍼 하우징에 접촉되게 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 어퍼 하우징과 상기 컨트롤러 커버를 알루미늄 재질로 구현되고, 상기 어퍼 하우징이 상기 전원 제어 소자에 접촉되는 부분의 형상이 볼록하게 튀어나와 면 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전기자동차 등의 차량에서 복수의 히터를 적용하여 독립적으로 운영하기 위한 난방 장치에 있어서 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 히트코어 어세이를 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 파워 보드 어세이(220)의 보다 상세한 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 파워 보드 어세이에 공급되는 전원을 제어하는 컨트롤러 어세이의 구성을 보인 예시도.
도 4는 상기 도 3에 있어서, 파워 보드 어세이에 결합된 전원 제어에 관련된 소자의 방열을 위한 결합 구조를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 전원 제어를 위한 펄스 타이밍 챠트를 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 난방 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 히트코어(Heat Core) 어세이(Assy : Assembly)를 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 히트코어 어세이(200)는, 상/하 또는 좌/우의 듀얼(Dual) 히트코어(250)를 포함한다.
이하 본 실시예에서는 편의상 듀얼 히트코어(250)에 대해서 설명하지만, 실시예에 따라서는 독립 제어가 가능한 3개 이상의 히트코어를 조립하여 구현하는 것도 가능함에 유의한다.
상기 듀얼 히트코어(250)는 각기 독립적으로 동작 가능한(즉, 독립적으로 제어 가능한) 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)가 메인 하우징(260)에 의해서 조립된다. 또한 본 실시예에서는 듀얼 히트코어(250)를 상/하로 분리하여 조립되는 것에 대해서 설명하지만, 좌/우로 분리하여 조립될 수도 있으며, 또는 전/후(즉, 앞/뒤)로 겹쳐지게 조립될 수 있는 형상으로 구현될 수도 있다.
한편 본 실시예에서는 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)가 동일한 크기와 면적을 갖는 것으로 도시되어 있다. 따라서 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)는 동일한 개수(예 : 3개)의 히트 로드(Heat ROD)(240)를 내장한다. 그러나 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)는 서로 다른 크기와 면적으로 갖도록 구성될 수 있으며, 따라서 상기 각 히트코어(251, 252)에 내장되는 히트 로드(Heat ROD)(240)의 개수도 달라질 수 있다.
상기 히트 로드(240)는 전원 단자((+)단자, (-)단자)를 통해 공급되는 전원을 이용해 발열되는 PTC 소자로 구현되고, 상기 PTC 소자가 히트 바(Heat Bar)에 간접 접촉하여 열을 전달하도록 구성된다.
상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)에 내장되는 각각의 히트 로드(Heat ROD)(240)는 상기 메인 하우징의 일 측(즉, 히트 로드의 전원 측)에 결합되는 파워 보드 어세이(220)에 의해 병렬 방식으로 각 히트 로드(240)에 전원을 공급받도록 구성된다. 상기 파워 보드 어세이(220)는 도 2에 좀 더 상세하게 도시되어 있다.
상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)에 내장된 각 히트 로드(240)의 전원 단자는 파워 보드 실(Power Board Seal)(230)이 먼저 결합되어 전원 단자를 보호하고, 그 위에 상기 파워 보드 어세이(220)가 결합된다.
그리고 상기 파워 보드 어세이(220)의 위로 파워 보드 커버(210)가 결합된다. 상기 파워 보드 커버(210)는 상기 각 히트 로드(240)의 단자 및 상기 파워 보드 어세이(220)가 외부 노출되는 것을 방지함으로써 안전사고를 방지한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 파워 보드 어세이(220)의 보다 상세한 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 파워 보드 어세이(220)는 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)에 내장되는 각각의 히트 로드(Heat ROD)(240)의 전원 단자에 병렬 방식으로 전원을 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 파워 보드 어세이(220)는 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)에 내장되는 각각의 히트 로드(Heat ROD)의 (+)전원 단자를 공통으로 연결하는 제1 터미널(221), 상기 제1 히트코어(251)에 내장되는 각각의 히트 로드(Heat ROD)의 (-)전원 단자를 공통으로 연결하는 제2 터미널(222), 및 상기 제2 히트코어(252)에 내장되는 각각의 히트 로드(Heat ROD)의 (-)단자를 공통으로 연결하는 제3 터미널(223)을 포함한다.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 파워 보드 어세이에 공급되는 전원을 제어하는 컨트롤러 어세이의 구성을 보인 예시도이고, 도 4는 상기 도 3에 있어서, 파워 보드 어세이에 결합된 전원 제어에 관련된 소자의 방열을 위한 결합 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러 어세이(300)는 메인 하우징(260)의 일 측(예 : 파워 보드 어세이의 터미널 단자가 노출된 측)에 구성된다. 즉, 본 실시예에 따른 듀얼 히트코어(250)가 상/하 독립형인지 아니면 좌/우 독립형인지에 따라 상기 컨트롤러 어세이(300)는 메인 하우징(260)의 상 측, 좌/우 측 중 어느 일 측에 구성될 수 있다.
상기 컨트롤러 어세이(300)는 어퍼 하우징(350)이 상기 메인 하우징(260)의 일 측(파워 보드 어세이의 터미널 단자가 노출된 측)에 결합되고, 상기 어퍼 하우징(350)의 상 측으로 전원 제어에 관련된 소자(340)(예 : IGBT 등)가 결합된다.
본 실시예에서 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)는 2개가 결합되며 상기 제1 히트코어(251)와 제2 히트코어(252)에 공급되는 전원을 각기 제어한다. 이때 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)는 상기 히트코어의 개수에 대응되어 더 결합될 수도 있다.
한편 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 발열부(341)는 상기 어퍼 하우징(350)에 접촉되게 결합된다. 이에 따라 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 각 단자(예 : 전원 단자, 제어 단자)는 상 측(즉, 어퍼 하우징에 결합되는 반대 측 공간)을 향하게 된다.
이때 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 발열부에는 방열판(341)을 형성함으로써 상기 방열판(341)이 상기 어퍼 하우징(350)에 접촉되게 한다(도 4 참조). 또한 상기 방열판(341)을 형성하지 않더라도, 본 실시예에서는 어퍼 하우징(350)과 그에 결합되는 컨트롤러 커버(310)를 알루미늄 재질로 구현하고, 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에서 발생되는 열을 상기 어퍼 하우징(350)과 상기 컨트롤러 커버(310)를 통해서 방열될 수 있도록 한다. 또한 상기 방열판(341)을 형성하지 않는 대신 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에 접촉되는 부분의 상기 어퍼 하우징(350)의 형상을 볼록하게 튀어나와 면 접촉되도록 형성할 수 있다.
이때 상기 어퍼 하우징(350)에서 볼록하게 튀어나와 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에 면 접촉되는 부분을 측면에서 봤을 때, 그 단면이 사다리꼴 형상으로서, 상기 어퍼 하우징(350)에 닿는 부분의 길이가 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에 닿는 부분의 길이보다 더 길게 형성되어 방열이 더 쉽게 이루어질 수 있도록 한다. 마차가지로 상기 방열판(341)도 동일한 형상(어퍼 하우징(350)에 닿는 부분이 더 넓은 형상)으로 형성할 수도 있다.
또한 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에 형성된 방열판(341)이 상기 어퍼 하우징(350)의 통기부(351)에 가장 근접한 위치에 결합되게 함으로써 방열성능을 향상시킨다.
또한 상기 어퍼 하우징(350)은 메인 하우징(260)에 접촉됨으로써, 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에서 발생된 열을 상기 메인 하우징(260)에 전달하여 방열되게 한다. 또한 상기 어퍼 하우징(350)은 열 전도성이 좋은 알루미늄 재질로 구현함으로써 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)에 발생된 열을 상기 어퍼 하우징(350)으로 전달한 후 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning : 공조기)(미도시)의 블로워 바람에 의해 방열시킴으로써 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)를 냉각시킬 수도 있다.
상기 어퍼 하우징(250)에 결합되어 상 측(즉, 어퍼 하우징에 결합되는 반대 측 공간)을 향하고 있는 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 각 단자 및 상기 파워 보드 어세이(220)의 터미널 단자(221, 222, 223)는 인쇄회로기판(320, PCB)에 의해 전기적으로 연결된다.
상기 인쇄회로기판(320)에는 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 각 단자와 터미널 단자(221, 222, 223)를 전기적으로 연결하는 회로 패턴이 형성된다. 이에 따라 상기 전원 제어에 관련된 소자(340)의 제어에 따라 상기 터미널 단자(221, 222, 223)에 전원이 공급되거나 차단된다.
상기 컨트롤러 커버(310)는 상기 어퍼 하우징(250)의 상 측에 결합된 전원 제어에 관련된 소자(340) 및 상기 터미널 단자(221, 222, 223)가 외부에 노출되는 것을 방지함으로써 안전사고를 방지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 난방 장치는 온도 감지부(110), 발열부(120), 파워 구동부(130), 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 온도 감지부(110)는 차량 내부의 온도 또는 상기 발열부(120)의 온도를 감지한다. 상기 온도 감지부(110)는 적어도 하나 이상의 온도 감지부(111, 112)를 포함한다. 그리고 상기 적어도 하나 이상의 온도 감지부(111, 112)는 접촉식 온도 감지 센서(미도시) 또는 비접촉식 온도 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 발열부(120)는 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)를 포함한다.
그리고 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)는 상기 적어도 둘 이상의 히트코어(251, 252)로 형성된다.
상기 파워 구동부(130)는 적어도 둘 이상의 파워 구동부(131, 132)를 포함한다. 그리고 상기 적어도 둘 이상의 파워 구동부(131, 132)는 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)(즉, 적어도 둘 이상의 히트코어(251, 252))를 제어한다.
상기 파워 구동부(130)는 상기 제어부(140)의 제어에 따라 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)(즉, 적어도 둘 이상의 히트코어(251, 252))에 공급되는 전원의 온/오프를 제어한다.
상기 제어부(140)는 상기 온도 감지부(110)를 통해 감지된 온도를 기 설정된 목표 온도와 비교하여 차량의 내부 온도(또는 상기 발열부(120)의 온도)를 조절한다. 상기 제어부(140)는 상기 파워 구동부(130)를 통해 상기 발열부(120)에 인가되는 전원을 제어함으로써 상기 발열부(120)의 발열 온도를 제어한다. 즉, 상기 제어부(140)는 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)(즉, 적어도 둘 이상의 히트코어(251, 252))의 발열 온도를 각기 독립적으로 제어한다.
이때 상기 제어부(140)는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 상기 파워 구동부(130)를 제어함으로써 상기 발열부(120)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
예컨대 상기 제어부(140)는 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)(즉, 적어도 둘 이상의 히트코어(251, 252))에 각기 인가되는 전원의 인가 시간(Duty)을 독립적으로 제어할 수 있다(도 6 참조).
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 난방 장치의 전원 제어를 위한 펄스 타이밍 챠트를 보인 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 제1 PTC 어레이(121)에 인가되는 전원 및 제2 PTC 어레이(122)에 인가되는 전원의 듀티를 다르게 제어할 수 있다.
예컨대 상기 제어부(140)가 상기 제1 PTC 어레이(121)에 1T 동안 전원을 인가하고, 상기 제2 PTC 어레이(122)에는 2T 동안 전원을 인가한다고 가정할 경우, 그에 대응하는 소비 전력도 증가되거나 감소되는 것을 알 수 있다. 따라서 차량 배터리의 상태에 따라 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)에 인가되는 전원의 듀티 제어를 통해 상기 적어도 둘 이상의 PTC 어레이(121, 122)를 선택적으로 구동함으로써 전력 소비를 감소시킬 수도 있다.
상기와 같이 본 실시예는 전기자동차 등의 차량에서 복수의 히터를 적용하여 독립적으로 운영하기 위한 난방 장치에 있어서, 기구적으로 터미널 단자 및 전원 제어에 관련된 소자의 단자가 외부에 노출되는 것을 방지하고, 또한 전원 제어에 관련된 소자의 방열이 쉽게 이루어지도록 함으로써 안전성을 향상시키는 효과가 있다. 그리고 상기 적어도 하나 이상의 PTC 어레이(121, 122)를 선택적으로 구동함으로써 전력 소비를 감소시켜 에너지 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 온도 감지부 111 : 제1 온도 감지부
112 : 제2 온도 감지부 120 : 발열부
121 : 제1 PTC 어레이 122 : 제2 PTC 어레이
130 : 파워 구동부 131 : 제1 파워 구동부
132 : 제2 파워 구동부 140 : 제어부
200 : 히트코어 어세이 210 : 파워 보드 커버
220 : 파워 보드 어세이 221 : 제1 터미널
222 : 제2 터미널 223 : 제3 터미널
230 : 파워 보드 실 240 : 히트 로드
250 : 듀어 히트코어 251 : 제1 히트코어
252 : 제2 히트코어 260 : 메인 하우징
300 : 컨트롤러 어세이 310 : 컨트롤러 커버
320 : 인쇄회로기판 330 : 파워 보드 실
340 : 전원 제어에 관련된 소자 341 : 방열판
350 : 어퍼 하우징 351 : 통기부

Claims (9)

  1. 차량 난방 장치의 발열부;
    차량 내부의 온도 또는 상기 발열부의 온도를 감지하는 온도 감지부;
    상기 발열부에 공급되는 전원을 제어하는 파워 구동부; 및
    상기 온도 감지부를 통해 검출된 온도를 기 설정된 목표 온도로 조절하기 위하여 상기 파워 구동부를 통해 상기 발열부에 인가되는 전원을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 발열부는 적어도 둘 이상의 히트코어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 파워 구동부는,
    상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 공급되는 전원을 각기 독립적으로 제어하는 적어도 둘 이상의 전원 제어 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 파워 구동부를 통해 상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 공급되는 전원의 인가 시간을 각기 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 히트코어는,
    상기 각 히트코어를 상/하 또는 좌/우로 조립되게 하는 메인 하우징;
    상기 각 히트코어의 크기와 면적에 대응하여 각기 내장되는 적어도 하나 이상의 히트 로드;
    상기 각 히트코어에 내장되는 히트 로드의 전원 단자에 병렬 방식으로 전원을 공급하는 파워 보드 어세이; 및
    상기 히트 로드의 단자 및 상기 파워 보드 어세이를 덮어 외부에 노출되지 않게 방지하는 파워 보드 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 파워 보드 어세이는,
    상기 적어도 둘 이상의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (+)전원 단자를 공통으로 연결하는 제1 터미널;
    상기 적어도 둘 이상의 히트코어 중 어느 하나의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (-)전원 단자를 공통으로 연결하는 제2 터미널; 및
    상기 적어도 둘 이상의 히트코어 중 다른 하나의 히트코어에 내장되는 각 히트 로드의 (-)단자를 공통으로 연결하는 제3 터미널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 차량용 난방 장치는,
    상기 메인 하우징의 일 측에 컨트롤러 어세이;를 결합하고,
    상기 컨트롤러 어세이는,
    상기 메인 하우징의 일 측에 하부가 결합되는 어퍼 하우징;
    상기 어퍼 하우징의 상부에 발열부가 접촉되게 결합되는 적어도 둘 이상의 전원 제어 소자;
    상기 전원 제어 소자의 각 단자 및 파워 보드 어세이의 터미널 단자를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판; 및
    상기 어퍼 하우징 상부에 결합된 전원 제어 소자 및 상기 터미널 단자를 덮어 외부에 노출되지 않게 방지하는 컨트롤러 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전원 제어 소자는,
    IGBT(insulated gate bipolar mode transistor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 전원 제어 소자는,
    발열부에 방열판을 형성하고, 상기 방열판이 상기 어퍼 하우징에 접촉되게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 어퍼 하우징과 상기 컨트롤러 커버를 알루미늄 재질로 구현되고,
    상기 어퍼 하우징이 상기 전원 제어 소자에 접촉되는 부분의 형상이 볼록하게 튀어나와 면 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 난방 장치.
KR1020150106736A 2015-07-28 2015-07-28 차량용 난방 장치 KR101706362B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150106736A KR101706362B1 (ko) 2015-07-28 2015-07-28 차량용 난방 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150106736A KR101706362B1 (ko) 2015-07-28 2015-07-28 차량용 난방 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170014083A true KR20170014083A (ko) 2017-02-08
KR101706362B1 KR101706362B1 (ko) 2017-02-16

Family

ID=58155635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150106736A KR101706362B1 (ko) 2015-07-28 2015-07-28 차량용 난방 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101706362B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102292906B1 (ko) * 2017-05-15 2021-08-25 엘지이노텍 주식회사 히터 코어, 히터 및 이를 포함하는 히팅 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0620113U (ja) * 1992-08-24 1994-03-15 カルソニック株式会社 自動車用空気調和装置
KR20100005582A (ko) * 2008-07-07 2010-01-15 모딘코리아 유한회사 Ｐｗｍ 제어 고용량 피티씨 히터
KR20120032303A (ko) * 2010-09-28 2012-04-05 현대자동차주식회사 Ｐｔｃ히터를 이용한 차량용 난방장치 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0620113U (ja) * 1992-08-24 1994-03-15 カルソニック株式会社 自動車用空気調和装置
KR20100005582A (ko) * 2008-07-07 2010-01-15 모딘코리아 유한회사 Ｐｗｍ 제어 고용량 피티씨 히터
KR20120032303A (ko) * 2010-09-28 2012-04-05 현대자동차주식회사 Ｐｔｃ히터를 이용한 차량용 난방장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101706362B1 (ko) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101913121B1 (ko) 독립제어 피티씨히터 및 장치
US9873309B2 (en) Radiant heater air-conditioning system
JP2007150231A (ja) 熱電変換装置
US20100167151A1 (en) Ion exchanger for fuel cell vehicle
US20110091190A1 (en) Heater particularly for a motor vehicle hvac system
KR20100011514A (ko) 차량용 프리히터
KR101706362B1 (ko) 차량용 난방 장치
KR101629932B1 (ko) 차량용 프리히터 장치
KR20120068439A (ko) 고용량 보조히터의 제어방법
CN110758061B (zh) Ptc加热器
KR20120037618A (ko) 자동차용 좌우 독립 공조장치
KR101534739B1 (ko) 하이브리드 차량의 난방 장치 및 방법
KR101694712B1 (ko) 차량용 프리히터 장치
KR200448698Y1 (ko) 자동차용 프리 히터
KR101076136B1 (ko) Ｐｗｍ 제어 고용량 피티씨 히터
JP2004217023A (ja) 補助ヒータにおける半導体素子の取付け構造
CN107830633A (zh) 一种集成控制ptc暖风加热器
KR200414266Y1 (ko) 자동차용 프리히터의 방열핀 구조
KR101311155B1 (ko) 히터용 제어기
KR101946600B1 (ko) 피티씨 히터
KR20170015745A (ko) 차량용 공조장치
JP6549919B2 (ja) 流体加熱装置
KR100748880B1 (ko) 자동차 에어컨 시스템의 블로어 모터 작동용 레지스터어셈블리
KR101311154B1 (ko) 히터용 제어기
KR101363236B1 (ko) 전기자동차용 공조장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
GRNT Written decision to grant